Faixas de VPU para o material concreto

Apesar de não constar nas principais normas vigentes sobre ultrassom em concreto, verifica-se que a determinação de faixas de VPU em concreto é uma preocupação antiga, conforme classificação definida por Whitehurst em 1951 (tabela 2) e citada por Cánovas (1988).

Tabela 2 - Classificação do concreto em função da velocidade do pulso ultrassônico.

Velocidade pulsos Longitudinais (m.s-1₎ Compacidade do concreto V ≥4.500 Excelente 3.500 – 4.500 Boa 3.000 – 3.500 Regular 2.000 – 3.000 Ruim V > 2.000 Péssima

Fonte: adaptado de Cánovas, 1988.

Entretanto, as faixas estabelecidas na tabela 2 estão ultrapassadas, dado o período de obtenção dos resultados e a atual tecnologia aplicada ao concreto, o que envolve alterações nos padrões de resistência mecânica, microestrutura e materiais que compõem o material. Há a necessidade de atualizar esta tabela com informações dos concretos atuais, além de inferir coeficientes aos principais fatores que interferem na VPU no concreto (tipo de agregado graúdo, traço, fck, tipo de cura,

idade de concretagem). Alguns autores já divulgaram resultados neste sentido (SOLÍS-CARCAÑO e MORENO, 2008; RODRIGUES e FIGUEIREDO, 2004; AMADIO et al., 2018; BRIONNES-ROCHA et al., 2018), os quais ainda são insuficientes devido a diversidade dos concretos.

Solís-Carcaño e Moreno (2008) realizaram estudo com 100 misturas de concreto utilizando agregado graúdo calcário, a fim de se obter faixas de velocidade baseado na qualidade das propriedades físicas dos agregados. Determinaram correlações classificando o concreto em 3 categorias (questionável, bom e muito bom), com a VPU. Avaliaram que concretos com VPU inferiores a 3500 m.s-1 _são

indicativos de classificação questionável e com VPU maiores que 4100 m.s-1

classificação de qualidade muito bom. Eles concluíram também que a qualidade do agregado está diretamente ligada à resistência do concreto, influenciando diretamente na VPU. Isto ficou bem caracterizado neste trabalho devido à alta

absorção de água das rochas calcárias. Rodrigues e Figueiredo (2004) moldaram corpos de prova cilíndricos de concreto (15 cm de diâmetro e 30 cm de altura), variando o traço, relação água/cimento, tipo de agregado (granito e micaxisto), tipo de cura e idade e ruptura. Em relação ao tipo de agregado, os autores constataram que os concretos com agregado graúdo de granito apresentaram maiores valores de VPU do que os concretos com micaxisto, comprovando que a densidade e resistência da rocha interferem diretamente nos resultados dos ensaios de ultrassom.

Devido os objetivos desta pesquisa, buscou-se na literatura informações sobre as velocidades médias (transmissão direta e indireta), obtidas em corpos de prova e/ou elementos de concreto sem armadura, focando autores que apresentaram informações sobre o tipo de rocha do agregado graúdo, resistência à compressão (Rc) e método de transmissão aplicado (tabela 3).

Tabela 3 : Valores médios da VPU, obtidos na literatura consultada, considerando a Rc média, tipo de agregado, tipo de transmissão do pulso ultrassônico e tipo de corpo de prova (CP).

Autores Tipo de agregado VPU (m.s-1₎ Rc média (MPa) Transmissão Tipo de CP Theodorczyk (2017) calcário 4373 a 4672 30 a 37 indireta prismas Qasrawi (2000) calcário 3700 a 4750 19,7 a 32,3 direta Cubos

Araújo Júnior et al. (2018) ---- 4420 a 4740 26 a 50 direta cilíndricos Haach e Ramirez (2016) diabásio 3900 a 5000 23,91 a 52,39 direta, semi direta prismas

Machado et al. (2009) gnaisse 3700 a

4700

13 a 60 direta cilíndricos

Galletto et al. (2018) basalto 4200 30 direta cilíndricos

Irrigaray et al (2016) basalto 4345 a 4956 26,4 a 45,7 direta cilíndricos Amadio et al (2018) basalto 3850 a 4400 35 a 40 direta Cilíndricos e prismáticos Godinho et al (2018) basalto 4400 a 4900 26,5 a 31,9 38,3 a 48,6 direta Cilíndricos e prismáticos Silva Filho et al (2011) -- 2000 a 4200

29 a 33,5 indireta Pilares e ponte

Mello et al (2017) -- 3676 a 3721 34,35 a 35,76 indireta Bloco, cilíndricos

Irrigaray et al. (2016) realizaram estudos em diferentes traços de concreto para determinar a correlação entre a VPU e resistência à compressão. Os concretos utilizados na pesquisa eram compostos por agregado graúdo de basalto e os ensaios de ultrassom foram realizados em corpos de prova cilíndricos e por transmissão direta. Os autores concluíram que há uma relação direta entre a VPU e Rc, pois os valores atingiram velocidades de ultrassom de 4335 m.s-1 _{a 4956 m.s}-1

para 26,4 a 44,3 MPa, respectivamente.

Amadio et al., (2018) determinaram a VPU média de concretos, em dois tipos de corpos de prova (cilíndricos e prismáticos), moldados com agregado basalto. Os ensaios de ultrassom foram realizados por transmissão direta do pulso ultrassônico. A VPU média ficou entre 3850 e 4400 m.s-1_{, dependendo do tipo de}

corpo de prova e resistência à compressão, o que resultou em uma variação de 14%.

Alguns estudos identificaram diferenças entre os valores de VPU de concretos com variações da granulometria do agregado graúdo (ABO-QUDAIS, 2005; GORSKI et al., 2017; THEODORCZYK, 2017). Theodorczyk (2017) estudou o efeito do agregado na VPU, utilizando diferentes granulometrias para o agregado graúdo. (8/16 mm e 2/16 mm) para a moldagem de prismas de concreto (50 mm X 150 mm X 600 mm). Os resultados desta pesquisa indicaram que a VPU média pode ser influenciada pela granulometria do agregado graúdo, apresentando valores 7% maiores para o concreto com agregado 8/16 mm, comparados ao que continha fração 2/16 mm. Este estudo confirma a influência do agregado na VPU, o que deve ser considerado durante as análises dos resultados. Gorski et al., (2017) também estudaram a influência da granulometria do agregado graúdo em concretos, utilizaram brita 0 e brita 1 na confecção dos corpos de prova e obtiveram maiores módulos de elasticidade nos concretos com o agregado de granulometria maior.

Abo-Qudais (2005) realizou estudos concretos em relação aos efeitos do tamanho do agregado, relação a/c e cura. Constatou que a VPU diminuiu com o aumento da relação a/c, e aumentou com a variação de tamanho do agregado, e também com o tempo de cura.

Qasrawi (2000) realizou ensaios não destrutivos combinados (ultrassom e esclerômetro) em concretos a fim de produzir resultados mais confiáveis e obter uma correlação entre eles. O concreto analisado era com agregado graúdo calcário e a VPU variou de 3700 a 4750 m.s-1 _{e foi correlacionado com o número de rebotes do}

esclerômetro para estimar a resistência do concreto, a resistência a compressão variou de 19,7 MPa a 32,3 MPa. Concluiu que o método de ultrassom é o mais eficiente para estimar a resistência à compressão, porém o uso de métodos combinados produz resultados mais confiáveis.

Araújo Junior et al. (2018) realizaram um estudo sobre a variação da VPU devido o módulo de elasticidade do agregado graúdo. A etapa experimental incluiu traços com teores diferentes de brita, o que proporcionou variações no módulo de elasticidade (E) e resistência dos concretos avaliados. Os resultados obtidos pelos autores indicaram maior VPU aos concretos com maior teor de agregado graúdo e, consequentemente, maior módulo de elasticidade e resistência à compressão (4740 m.s-1_{), apresentando VPU 7% maior do que os concretos com menor teor do mesmo}

agregado graúdo.

Galletto et al. (2018) realizaram ensaios em viga e corpos de prova cilíndricos, moldados com o mesmo concreto e após dois anos de concretagem. A velocidade média dos corpos de prova, obtidas por transmissão direta, foi 4200 m.s- 1_{. Ao comparar este valor com outros autores que utilizaram o mesmo agregado e}

metodologias de ensaios (IRRIGARAY et al., 2016; GODINHO et al., 2018; AMADIO et al., 2018) identifica-se uma faixa entre 3850 a 4900 m.s-1_{, a qual inclui o valor}

obtido por Galetto et al., (2018). Deve-se destacar que a variação de 1000 m.s-1

entre os autores citados pode ser justificada pela variação da resistência mecânica dos concretos analisados (26 a 46 MPa).

Portanto, há a necessidade de se organizar um banco de dados a partir das pesquisas dos principais pesquisadores da área, o que facilitará a definição de parâmetros qualitativos e quantitativos para a caracterização e classificação do material concreto através de ensaios de ultrassom.

Além disso, observa-se que os principais fatores de interferência devem ser considerados durante a organização destes dados, o que poderá ser útil para futuras análises de fatores de influência.